(57)【要約】【課題】  配線パターン等に用いて好適な導電性膜の低インピーダンス化を実現し、かつ簡便な工程にて導電性膜を形成できる方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る導電性膜の形成方法は、基板Ｗ上に導電性膜を形成する方法において、基材Ｗ上に導電性微粒子を含む液状体４２を配する工程（ａ）と、前記液状体を熱処理して前記導電性微粒子の焼結体（微粒子結合体）４５を形成する工程（ｃ）と、焼結体４５を加圧ロール４０によって加圧する工程（ｄ）とにより、配線パターン４８を形成する方法である。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に導電性膜を形成する方法において、
前記基材上に導電性微粒子を含む液状体を配する工程と、
前記液状体を熱処理して前記導電性微粒子の微粒子結合体を形成する工程と、
前記微粒子結合体を加圧部材によって加圧することにより導電性膜を形成する工程と
を含むことを特徴とする導電性膜の形成方法。
【請求項２】
前記加圧部材として、前記微粒子結合体との当接面に該微粒子結合体との接着性を低下させる表面処理が施された加圧部材を用いることを特徴とする請求項１に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項３】
前記加圧部材として加圧ロールを用い、該加圧ロールを前記基材上で回転移動させることにより前記微粒子結合体を加圧することを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項４】
前記加圧ロールに対向配置された基材搬送手段をさらに用い、
前記基材搬送手段により前記基材を搬送しつつ、前記加圧ロールにより基材上の前記微粒子結合体を加圧することを特徴とする請求項３に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項５】
前記基材の鉛直方向に移動自在の前記加圧部材を前記微粒子結合体に押圧することを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項６】
前記微粒子結合体を加圧するに際して、該微粒子結合体を加熱しつつ前記加圧部材による加圧を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項７】
前記加圧を行うに際しての前記微粒子結合体の加熱温度を、前記液状体の熱処理温度より低い温度とすることを特徴とする請求項６に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項８】
前記加圧を行うに際しての前記微粒子結合体の加熱温度を、２００℃以下とすることを特徴とする請求項７に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項９】
前記加圧を行うに際しての前記微粒子結合体の加熱温度を、１５０℃以下とすることを特徴とする請求項８に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項１０】
前記微粒子結合体を加圧部材によって加圧する工程に先立って、
前記微粒子結合体上に保護層を形成することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項１１】
前記保護層を、前記微粒子結合体及び該微粒子結合体が形成された基材面を覆うように形成することを特徴とする請求項１０に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項１２】
前記保護層を、前記微粒子結合体上に選択的に形成することを特徴とする請求項１０に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項１３】
前記導電性微粒子を含む液状体を、液滴吐出法により前記基材上に配することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の導電性膜の形成方法。
【請求項１４】
基材上に導電性膜を形成する方法において、
前記基材上に導電材料を含む液体を配する工程と、
前記液体を熱処理し、前記導電材料を焼結させる工程と、
焼結させた前記導電材料を加圧する工程と
を含むことを特徴とする導電性膜の形成方法。
【請求項１５】
基材上に導電性膜を形成する導電性膜形成装置であって、
前記基材上に導電性微粒子を含む液状体を配する液状体塗布手段と、
前記基材上の液状体を熱処理して前記導電性微粒子の微粒子結合体を形成する熱処理手段と、
前記微粒子結合体を加圧部材によって加圧することにより導電性膜を形成する加圧手段と
を備えていることを特徴とする導電性膜形成装置。
【請求項１６】
前記加圧部材が、前記微粒子結合体上を回転移動して該微粒子結合体を加圧可能な加圧ロールであることを特徴とする請求項１５に記載の導電性膜形成装置。
【請求項１７】
前記加圧ローラに対向配置され、該加圧ロールとの間に挿入された前記基材を搬送する基材搬送手段を備えていることを特徴とする請求項１６に記載の導電性膜形成装置。
【請求項１８】
前記加圧部材が、前記微粒子結合体を基材鉛直方向に押圧する加圧板であることを特徴とする請求項１７に記載の導電性膜形成装置。
【請求項１９】
前記加圧部材の前記微粒子結合体との当接面に、該微粒子結合体との接着力を低下させる表面処理が施されていることを特徴とする請求項１５から１８のいずれか１項に記載の導電性膜形成装置。
【請求項２０】
前記加圧部材の前記微粒子結合体との当接面に撥液膜が形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の導電性膜形成装置。
【請求項２１】
前記基材又は前記加圧部材を加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１項に記載の導電性膜形成装置。
【請求項２２】
前記基材上に形成された微粒子結合体上に保護層を形成する保護層形成手段を備えていることを特徴とする請求項１５から２１のいずれか１項に記載の導電性膜形成装置。
【請求項２３】
前記液状体塗布手段が、前記液状体の液滴を吐出する液滴吐出手段であることを特徴とする請求項１５から２２のいずれか１項に記載の導電性膜形成装置。
【請求項２４】
前記保護層形成手段が、前記保護層を形成するための保護層形成材料を含む液滴を吐出する液滴吐出手段を備えていることを特徴とする請求項２３に記載の導電性膜形成装置。
【請求項２５】
基板と該基板上に形成された配線パターンとを備えた配線基板であって、
前記配線パターンが、請求項１から１４のいずれか１項に記載の導電性膜の形成方法により形成されてなることを特徴とする配線基板。
【請求項２６】
請求項２５に記載の配線基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２７】
請求項２５に記載の配線基板、又は請求項２６に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性膜の形成方法及び形成装置、並びに配線基板、電気光学装置、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子やその他の回路素子は、シリコン、ガラス、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の基板上に、回路パターンや配線パターンなどの膜パターンを形成して製造される。従来、このような膜パターンの形成には、例えばリソグラフィ法が用いられている。リソグラフィ法による場合、予め導電性膜を塗布した基板上にレジストと呼ばれる感光材を塗布し、回路パターンを照射して現像し、レジストパターンに応じて導電性膜をエッチングすることで配線（膜パターン）を形成するものである。
しかしながらリソグラフィー法は真空装置などの大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、また材料使用効率も数％程度でそのほとんどを捨ててしまわざるを得ず、製造コストが高いという問題があった。そこで最近では、導電性金属ペーストを用い、スクリーン印刷、インクジェット法（液滴吐出法）等により金属配線パターンを描画形成する方法が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２等）。
【特許文献１】特開２００１−１９３６７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１３３６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術文献に記載の技術によれば、基材上に微細な金属配線を所望の平面形状にて形成することができ、メッキやフォトリソグラフィを用いるときに発生するような廃液がなく、またスパッタや蒸着のように真空設備がいらないため、配線パターンの形成に係る製造コストの低減が可能である。この技術では、塗布する液体に含まれる金属粒子の粒径が概ね５０ｎｍ以下であり、かつ金属粒子が均一に分散されている場合に、焼成温度を低く抑えられるという作用を利用して配線パターンを形成している。
【０００４】
しかしながら、上記のように基材上に配した液体を焼成して得られた配線パターンは、スパッタや蒸着により形成した配線パターンに比して、導電性が劣るという問題を有していた。そのため、スパッタ等により形成した配線と同等の導電性を得ようとすると配線を厚く形成する必要が生じる。そしてこれにより、配線パターンの形成に係る工数が増加し、それに伴い製造コストが上昇するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、配線パターン等に用いて好適な導電性膜の低インピーダンス化を実現でき、かつ係る導電性膜を簡便な工程にて形成できる方法を提供することを目的としている。また本発明は、低インピーダンスの導電性膜を容易に形成することができる導電性膜形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、基材上に導電性膜を形成する方法において、前記基材上に導電性微粒子を含む液状体を配する工程と、前記液状体を熱処理して前記導電性微粒子の微粒子結合体を形成する工程と、前記微粒子結合体を加圧部材によって加圧することにより導電性膜を形成する工程とを含むことを特徴とする導電性膜の形成方法を提供する。
この導電性膜の形成方法によれば、熱処理により形成した微粒子結合体を加圧することにより導電性膜を形成するので、微粒子結合体を構成する粒子が緻密に充填された、低インピーダンスの導電性膜を形成することができる。この形成方法では、液状体を基材上に配して形成するので、スパッタ法や蒸着法等のように大掛かりな成膜装置を必要とせず、低抵抗の導電性膜を低コストに形成することが可能である。
【０００７】
本発明の導電性膜の形成方法では、前記加圧部材として、前記微粒子結合体との当接面に該微粒子結合体との接着性を低下させる表面処理が施された加圧部材を用いることが好ましい。
この構成によれば、加圧部材による加圧に際して、基材上の微粒子結合体と加圧部材とが接着して微粒子結合体が剥離するといった工程上の不具合が生じるのを防止でき、高歩留まりに低抵抗の導電性膜を形成することが可能になる。
【０００８】
本発明の導電性膜の形成方法では、前記加圧部材として加圧ロールを用い、該加圧ロールを前記基材上で回転移動させることにより前記微粒子結合体を加圧することができる。尚、本形成方法では、加圧ロールと基材とが相対的に移動しつつ加圧が成されればよく、移動するのは加圧ロールであっても、基材であっても構わない。このように加圧ロールを用いて加圧を行うことで、小型の装置を用いて微粒子結合体への加圧を行えるようになる。
【０００９】
本発明の導電性膜の形成方法では、前記加圧ロールに対向配置された基材搬送手段をさらに用い、前記基材搬送手段により前記基材を搬送しつつ、前記加圧ロールにより基材上の前記微粒子結合体を加圧することもできる。この形成方法によれば、さらに基材を搬送しながら加圧ロールによる加圧を行えるので、工程の連続化が容易になり、例えば工程間の基材搬送時に、微粒子結合体への加圧を行うことも可能になる。
【００１０】
本発明の導電性膜の形成方法では、前記基材の鉛直方向に移動自在の前記加圧部材を前記微粒子結合体に押圧することもできる。この形成方法によれば、基材上の微粒子結合体に対して均一な圧力を付加することができ、また任意の期間について加圧力を保持できるという利点もある。
【００１１】
本発明の導電性膜の形成方法では、前記微粒子結合体を加圧するに際して、該微粒子結合体を加熱しつつ前記加圧部材による加圧を行うことができる。この形成方法によれば、前記加圧による微粒子結合体の緻密化をさらに効率的に行えるようになる。つまり、同等の加圧力であっても得られる導電性膜の抵抗を低くすることができ、同程度の抵抗の導電性膜で有ればより低い加圧力で得られるようになる。
【００１２】
本発明の導電性膜の形成方法では、前記加圧を行うに際しての前記微粒子結合体の加熱温度を、前記液状体の熱処理温度より低い温度とすることが好ましい。また上記導電性膜の形成方法では、前記加圧を行うに際しての前記微粒子結合体の加熱温度を、２００℃以下とすることが好ましい。さらに、前記加圧を行うに際しての前記微粒子結合体の加熱温度を、１５０℃以下とすることがより好ましい。
【００１３】
本発明の導電性膜の形成方法では、前記微粒子結合体を加圧部材によって加圧する工程に先立って、前記微粒子結合体上に保護層を形成することが好ましい。このように保護層を形成しておくことで、加圧部材と微粒子結合体との接着を効果的に防止でき、高歩留まりにて導電性膜の形成を行うことが可能になる。
【００１４】
本発明の導電性膜の形成方法では、前記保護層を、前記微粒子結合体及び該微粒子結合体が形成された基材面を覆うように形成することもできる。このように基材上を覆う保護層を形成するならば、当該保護層の形成が容易になるとともに、微粒子結合体の保護効果も高くなる。さらには、保護層を層間絶縁膜として用いた多層配線構造も容易に実現できるという利点も得られる。
【００１５】
本発明の導電性膜の形成方法では、前記保護層を、前記微粒子結合体上に選択的に形成することもできる。この形成方法によれば、保護されるべき領域のみを保護層で覆うので、保護層形成材料の使用効率が高く、導電性膜の形成に係るコストを低減できる。
【００１６】
本発明の導電性膜の形成方法では、前記導電性微粒子を含む液状体を、液滴吐出法により前記基材上に配することができる。この形成方法によれば、導電性微粒子を含む液状体を所定位置に必要量のみ配置することができ、成膜装置やエッチング装置等の大掛かりな装置を用いることなく所定平面形状にパターニングされた導電性膜を形成することができる。また液状体の使用効率が高く、低コスト化にも寄与する。
【００１７】
また本発明は、基材上に導電性膜を形成する方法において、前記基材上に導電材料を含む液体を配する工程と、前記液体を熱処理し、前記導電材料を焼結させる工程と、焼結させた前記導電材料を加圧する工程とを含むことを特徴とする導電性膜の形成方法を提供する。この形成方法によっても、低抵抗の導電性膜を低コストに形成することができる。
【００１８】
次に、本発明の導電性膜形成装置は、基材上に導電性膜を形成する導電性膜形成装置であって、前記基材上に導電性微粒子を含む液状体を配する液状体塗布手段と、前記基材上の液状体を熱処理して前記導電性微粒子の微粒子結合体を形成する熱処理手段と、前記微粒子結合体を加圧部材によって加圧することにより導電性膜を形成する加圧手段とを備えていることを特徴としている。
この導電膜形成装置は、上記した本発明に係る導電膜の形成方法に用いて好適な形成装置であり、係る形成装置を用いるならば、低抵抗の導電膜を効率よく、かつ低コストに製造することができる。
【００１９】
本発明の導電性膜形成装置では、前記加圧部材が、前記微粒子結合体上を回転移動して該微粒子結合体を加圧可能な加圧ロールである構成とすることができる。この構成によれば、小型でありながら大型の基材に対しても加圧処理が可能な導電膜形成装置が提供される。
【００２０】
本発明の導電性膜形成装置では、前記加圧ローラに対向配置され、該加圧ロールとの間に挿入された前記基材を搬送する基材搬送手段を備えている構成とすることもできる。この構成によれば、基材を搬送しつつ微粒子結合体への加圧処理を行うことができるので、工程の連続化が容易になり、場合によっては工程間の搬送手段としても機能する装置とすることができる。
【００２１】
本発明の導電性膜形成装置では、前記加圧部材が、前記微粒子結合体を基材鉛直方向に押圧する加圧板である構成も適用できる。この構成によれば、基材に対して均一な加圧力を印加することができ、もって得られる微粒子結合体の抵抗値を均一なものとすることが可能である。
【００２２】
本発明の導電性膜形成装置では、前記加圧部材の前記微粒子結合体との当接面に、該微粒子結合体との接着力を低下させる表面処理が施されていることが好ましい。この構成によれば、微粒子結合体を加圧するに際して、加圧部材と微粒子結合体とが接着して微粒子結合体が基材から剥離するのを効果的に防止することができ、もって高歩留まりにて導電性膜の形成を行うことができる装置が提供される。
【００２３】
本発明の導電性膜形成装置では、前記加圧部材の前記微粒子結合体との当接面に撥液膜が形成されていることが好ましい。この構成によれば、微粒子結合体と接着し難く、高歩留まりにて導電性膜の形成を行える装置が提供される。
【００２４】
本発明の導電性膜形成装置では、前記基材又は前記加圧部材を加熱する加熱手段を備えていることが好ましい。この構成によれば、微粒子結合体を加熱しながら加圧することが可能になり、微粒子結合体の緻密化をより効率的に行える導電膜形成装置を提供することができる。
【００２５】
本発明の導電性膜形成装置では、前記基材上に形成された微粒子結合体上に保護層を形成する保護層形成手段を備えていることが好ましい。この構成によれば、加圧処理に供される微粒子結合体を保護するための保護層を形成でき、加圧処理に際しての微粒子結合体の損傷を効果的に防止することができる導電膜形成装置を提供することができる。
【００２６】
本発明の導電性膜形成装置では、前記液状体塗布手段が、前記液状体の液滴を吐出する液滴吐出手段であることが好ましい。この構成によれば、成膜装置やエッチング装置等の大掛かりな装置を用いることなく所定平面形状にパターニングされた導電性膜を形成することができ、また必要量のみの液状体を配するため材料の使用効率を高めることができる。これにより導電性膜の形成に係るコストの低減に寄与し得る導電膜形成装置となる。
【００２７】
本発明の導電性膜形成装置では、前記保護層形成手段が、前記保護層を形成するための保護層形成材料を含む液滴を吐出する液滴吐出手段を備えていることが好ましい。この構成によれば、保護層形成材料を必要な位置に必要量のみ配して前記保護層を形成できるため、材料の使用効率を高めて導電膜の形成コストを低減することができる。
【００２８】
本発明の配線基板は、基板と該基板上に形成された配線パターンとを備えた配線基板であって、前記配線パターンが、先に記載の本発明に係る導電性膜の形成方法により形成されてなることを特徴としている。この構成によれば、配線パターンが低抵抗化されることで、配線が細線化され、高密度に形成された配線を備えたものとすることが可能な配線基板が提供される。
【００２９】
本発明の電気光学装置は、先に記載の本発明の配線基板を備えたことを特徴としている。この構成によれば、前述したように配線パターンが低抵抗化されたことで、配線の狭小化にも効率的に対応でき、高精細化、及び高性能化が容易な電気光学装置が提供される。
【００３０】
本発明の電子機器は、先に記載の本発明の配線基板、又は先に記載の本発明の電気光学装置を備えたことを特徴としている。この構成によれば、前述したように配線パターンが低抵抗化されたことで、配線の狭小化にも効率的に対応でき、高性能化が容易な電子機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
（導電性膜形成装置）
図１ないし図４は、本発明に係る導電性膜の形成方法に適用できる導電性膜形成装置を構成する各装置を示しており、図１は、膜パターン形成装置１００、図４は、基材加圧装置５０とをそれぞれ示す斜視構成図であり、図２及び図３は、膜パターン形成装置１００に備えられたインクジェットヘッドの斜視構成図、並びに断面構成図である。
【００３２】
＜膜パターン形成装置＞
図１に示す膜パターン形成装置１００は、本発明に係る導電性膜形成装置における液状体塗布手段を成す液滴吐出装置１１０と、液状体を熱処理するための熱処理手段を成すヒータ１１５とを備えている。
液滴吐出装置１１０は、インクジェットヘッド群１０１と、インクジェットヘッド群１０１をＸ方向に駆動するための移動手段として、Ｘ方向ガイド軸１０２と、Ｘ方向ガイド軸１０２を回転させるＸ方向駆動モータ１０３とを備えている。基板Ｗを固定する機構および該基板Ｗを加熱する機構（基材加熱手段）を備えた載置台１０４と、載置台１０４をＹ方向に駆動するための移動手段として、Ｙ方向ガイド軸１０５と、Ｙ方向ガイド軸１０５を回転させるＹ方向駆動モータ１０６とを備えている。Ｘ方向ガイド軸１０２とＹ方向ガイド軸１０５とが、各々所定の位置に固定される基台１０７を備え、その基台１０７の下部には、制御装置１０８が設けられている。また、冷却機構を兼ねたクリーニング機構部１１４を備えている。一方、ヒータ１１５は、載置台１０４の上方に配設され、基板Ｗを間接的に加熱するようになっている。
【００３３】
インクジェットヘッド群１０１は、導電性微粒子を含有する分散液をノズル（吐出口）から吐出して所定間隔で基板に付与するインクジェットヘッド１０（吐出手段；図３参照）を複数備えている。これら複数のインクジェットヘッド１０は、それぞれ制御装置１０８から供給される吐出電圧に応じて個別に分散液を吐出できるようになっている。
インクジェットヘッド群１０１はＸ方向ガイド軸１０２に固定され、Ｘ方向ガイド軸１０２には、Ｘ方向駆動モータ１０３が接続されている。Ｘ方向駆動モータ１０３は、ステッピングモータ等であり、制御装置１０８からＸ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｘ方向ガイド軸１０２を回転させるようになっている。そして、Ｘ方向ガイド軸１０２が回転させられると、インクジェットヘッド群１０１が基台１０７に対してＸ軸方向に移動するようになっている。
【００３４】
載置台１０４は、この膜パターン形成装置１００によって液体が付与される基板Ｗを載置させるもので、この基板Ｗを基準位置に固定する機構を備えている。
本実施形態において、積載台１０４は、図示は省略するが、基板Ｗを加熱するためにホットプレート等の加熱手段を備えた構成とすることができる。また、このような加熱手段を設けた場合、その熱が積載台１０４を通じて基台１０７に伝わらないように、加熱手段と載置台１０４との間に断熱機構を設けることが好ましい。また、基板Ｗの表面温度を測定する測温手段を設け、制御装置１０８は測定した温度に応じて加熱手段の温度を制御できるように構成することもできる。
【００３５】
載置台１０４はＹ方向ガイド軸１０５に固定され、Ｙ方向ガイド軸１０５には、Ｙ方向駆動モータ１０６が接続されている。Ｙ方向駆動モータ１０６は、ステッピングモータ等であり、制御装置１０８からＹ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸１０５を回転させるようになっている。そして、Ｙ方向ガイド軸１０５が回転させられると、載置台１０４が基台１０７に対してＹ軸方向に移動するようになっている。
【００３６】
制御装置１０８は、インクジェットヘッド群１０１の各インクジェットヘッド１０に液滴の吐出制御用電圧を供給するとともに、冷却ジャケット３１内で循環させる冷却水の温度を制御してインクジェットヘッド１０の温度を制御する。また、Ｘ方向駆動モータ１０３にインクジェットヘッド群１０１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給するとともに、Ｙ方向駆動モータ１０６に載置台１０４のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。さらに、上述した基板Ｗに対する加熱手段を備えている場合には、制御装置１０８はこの加熱手段を制御して基板Ｗの温度を制御可能に構成することができる。
【００３７】
クリーニング機構部１１４は、インクジェットヘッド群１０１をクリーニングする機構を備えている。クリーニング機構部１１４は、Ｙ方向の駆動モータ装置１１６によってＹ方向ガイド軸１０５に沿って移動するようになっている。クリーニング機構部１１４の移動も、制御装置１０８によって制御されている。また、このクリーニング機構部１１４はインクジェットヘッド群１０１の冷却装置も兼ねており、基板に印加した熱が伝わりにくいように、載置台１０４と離間してＹ方向ガイド軸１０５上に設置されている。したがって、インクジェットヘッド群１０１が、クリーニングのためにクリーニング機構部１１４でしばらく待機している間に、インクジェットヘッド１０の温度が低下する。クリーニング機構部１１４において、インクジェットヘッド１０の温度は、基板Ｗの温度と室温との温度差および待機時間に応じて低下するが、クリーニング機構部１１４に、必要に応じて、例えば空冷装置などクリーニング中のインクジェットヘッド１０を積極的に冷却するための機構を設けてもよい。
【００３８】
本実施形態において、ヒータ１１５は、ランプアニールにより基板Ｗを表面側から加熱し、熱処理する手段であり、基板上に吐出された液状体の蒸発・乾燥を行うとともに導電性膜に変換するための熱処理を行うことができる。このヒータ１１５の電源の投入および遮断も制御装置１０８によって制御されるように構成されている。
【００３９】
本実施形態の膜パターン形成装置１００において、基板Ｗ上の所定の位置に液体を吐出するためには、制御装置１０８から所定の駆動パルス信号をＸ方向駆動モータ１０３および／またはＹ方向駆動モータ１０６に供給し、インクジェットヘッド群１０１および／または載置台１０４を移動させることにより、インクジェットヘッド群１０１と基板Ｗ（載置台１０４）とを相対移動させる。そして、この相対移動の間にインクジェットヘッド群１０１における所定のインクジェットヘッド１０に制御装置１０８から吐出電圧を供給し、当該インクジェットヘッド１０から液体を吐出させる。
【００４０】
本実施形態の膜パターン形成装置１００において、インクジェットヘッド群１０１の各インクジェットヘッド１０からの液体の吐出量は、制御装置１０８から供給される吐出電圧の大きさによって調整できる。また基板Ｗに吐出される液滴のピッチは、インクジェットヘッド群１０１と基板Ｗ（載置台１０４）との相対移動速度およびインクジェットヘッド群１０１からの吐出周波数（吐出電圧供給の周波数）によって決定される。
【００４１】
本実施形態の膜パターン形成装置１００は、基板Ｗの加熱および／またはインクジェットヘッド１０の冷却を行いつつ、基板Ｗの表面への液体を吐出することができる。また必要に応じてインクジェットヘッド群１０１をクリーニング機構部１１４で待機させることによってインクジェットヘッド１０内の液体の温度を速やかに低下させることができる。
さらに、載置台１０４上方に配設されたヒータ１１５により、基板Ｗ上に塗布された液体を熱処理して膜に変換する熱処理工程を、上記した液状体塗布工程に連続して効率良く行うことができる。
【００４２】
＜インクジェットヘッド＞
ここで、図１に示したインクジェットヘッド群１０１に設けられているインクジェットヘッド１０の詳細な構成について説明する。
インクジェットヘッド１０は、図２に示すように例えばステンレス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり１６とが形成されている。各空間１５と液溜まり１６の内部はインクで満たされており、各空間１５と液溜まり１６とは供給口１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１２には、空間１５からインクを噴射するためのノズル孔１８が一列に配列された状態で複数形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり１６にインクを供給するための孔１９が形成されている。
【００４３】
また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図３に示すように圧電素子２０が接合されている。この圧電素子２０は、一対の電極２１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子２０が接合されている振動板１３は、圧電素子２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１５内に増大した容積分に相当するインクが、液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子２０への通電を解除すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部のインクの圧力が上昇し、ノズル孔１８から基板に向けてインクの液滴２２が吐出される。
なお、インクジェットヘッド１０の液滴吐出方式としては、前記の圧電素子２０を用いたピエゾジェットタイプ以外の、公知の方式のものを採用してもよい。
【００４４】
本実施形態において、インクジェットヘッド１０は冷却手段を備えたものとすることができる。すなわち、例えばノズルプレート１２を除く部分を覆う二重壁構造の冷却ジャケットを備えた構成とすることができる。すなわち、冷却ジャケットの二重壁内部の流路に冷却水を循環させることによって、インクジェットヘッド１０を水冷できる構成を採用することができる。この場合、インクジェットヘッド１０の温度を測定する測温手段が設け、この測温手段から出力される温度情報に基づき制御装置１０８が冷却水温を調整するように構成することが好ましい。
【００４５】
＜基材加圧装置＞
次に、本発明に係る導電性膜形成装置における基材加圧手段を成す基材加圧装置５０は、図４に示すように、基板Ｗを載置して加圧工程に供する載置台５１と、載置台５１の上面側と対向配置された加圧ロール（加圧部材）４０とを主体として構成されている。加圧ロール４０は、軸周りに回転自在に支持された円柱状の部材であり、基板Ｗとほぼ対応する幅ＷＲの加圧面部４０ａを備えている。また、図示は省略しているが、載置台５１は、基板Ｗを所定位置に固定支持する基材支持手段と、基板Ｗを所定温度に加熱可能な基材加熱手段とを備えたものとなっている。
【００４６】
加圧ロール４０は、少なくとも加圧面部４０ａが金属製であることが好ましい。これは、載置台５１に備えられた基材加熱手段により基板Ｗが例えば１５０〜２００℃程度にまで加熱される可能性があるため、耐熱性が要求されること、及び被加圧物である導電性微粒子の焼結体４５（詳細は後述する。）が金属微粒子の焼結体である場合にも十分な圧力を印加可能とするためである。さらに、加圧面部４０ａの表面には、前記焼結体４５の付着を防止するための表面処理が施されていることが好ましく、係る表面処理としては、当該面にフッ化物膜を形成する処理を例示でき、具体的にはフルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の皮膜が挙げられる。
【００４７】
上記構成を備えた基材加圧装置５０は、先の膜パターン形成装置１００により一面側に配線パターンを成すべく形成された導電性微粒子の焼結体４５を有する基板Ｗを載置台５１にて固定支持し、この状態で、加圧ロール４０を基板Ｗ上面で回転移動させ、焼結体４５を加圧することができるようになっている。
【００４８】
（導電性膜の形成方法）
次に、図１ないし図４に示した各装置を備えた導電性膜形成装置を用いた導電性膜の形成方法について、図５を参照して説明する。図５は、本発明に係る導電性膜の形成方法による製造工程を示す断面工程図である。
図５に示す本実施形態に係る導電性膜の形成方法では、図１ないし図３に示した膜パターン形成装置１００を用いて、基材上に導電性微粒子を含む液状体を配する工程（ａ）と、前記液状体を熱処理して前記導電性微粒子の微粒子結合体を形成する工程（ｃ）とを行い、続いて図４に示した基材加圧装置５０を用いて、前記微粒子結合体を加圧部材によって加圧する工程（ｄ）を行うことで、所望形状の配線パターン（導電性膜）を形成する。以下各工程（ａ）〜（ｅ）について詳細に説明する。
【００４９】
＜１．液状体配置工程＞
まず図５（ａ）に示すように、基板（基材）Ｗ上に、導電性微粒子を含む液状体の液滴４２を、インクジェットヘッド１０を用いた液滴吐出法によって所定位置に配する。本実施形態では、基板Ｗ上の所定位置に液状体の液滴４２を所望するパターン状、例えば配線パターン形状に吐出配置する。このとき、特に限定されないものの、インクジェットヘッド１０からの液状体の吐出を、着弾後の液滴４２が隣り合う液滴４２どうし互いに接するようにして配置する。
【００５０】
このようにして液状体を基板Ｗ上に塗布すると、図５（ｂ）に示すように、塗布された液状体の液分、すなわち分散媒はほどなく蒸発し、導電性微粒子の集合体（塊）４４となって基板Ｗ上に残る。このとき、図５（ａ）に示したように、インクジェットヘッド１０からの吐出を、着弾後の液滴４２が互いに接するようにして行っているので、基板Ｗ上に残った導電性微粒子の集合体４４も隣り合うもの同士が接するようになる。これにより、結果として全ての集合体４４が連続して所望のパターン状、例えば形成する配線パターン形状のものとなる。
【００５１】
基板Ｗとしては、得られる膜パターンの用途に応じて適宜なものが選択され用いられる。例えば、半導体装置（電子デバイス）における配線として用いる場合にはシリコンなど、液晶表示装置や有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイなどの電気光学装置（電子デバイス）における配線として用いる場合にはガラスなど、多層配線基板の配線として用いる場合にはポリイミドなどと、用途に応じて適宜選択され用いられるのである。なお、この基板１については、その表面に絶縁層などの各種の層や、薄膜トランジスタなどの構成要素がすでに形成されたものであってもよい。
【００５２】
さらに、前記基板Ｗの表面を、その上に配置する液状体に対して撥液性となるような表面処理を行なうこともできる。このような撥液性の表面処理を行なうことにより、液状体が基板Ｗ上で面方向に広がり、配線幅の精度が低下するのを防止することができる。
【００５３】
撥液性の表面処理を行なうには、例えば基板Ｗの表面に有機分子膜からなる自己組織化膜を形成する方法が挙げられる。基板表面を処理するための有機分子膜は、基板に結合可能な官能基と、その反対側に親液基あるいは撥液基といた基板の表面特性を改質する（表面エネルギーを制御する）官能基と、これらの官能基を結ぶ炭素直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖を備えており、基板に結合するとともに自己組織化して分子膜、例えば単分子膜を形成するものである。自己組織化膜とは基板など下地層等構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、該直鎖分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物を、配向させて形成された膜である。この自己組織化膜は、単分子を配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。即ち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた撥液性や親液性を付与することができる。
【００５４】
上記の高い配向性を有する化合物として、例えばフルオロアルキルシランを用いた場合には、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一な撥液性が付与される。
このような自己組織化膜を形成する化合物としては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（以下「ＦＡＳ」という）を挙げることができる。使用に際しては、一つの化合物を単独で用いるのも好ましいが、２種以上の化合物を組合せて使用しても、本発明の所期の目的を損なわなければ制限されない。また、本発明においては、前記の自己組織化膜を形成する化合物として、前記ＦＡＳを用いるのが、基板との密着性及び良好な撥液性を付与する上で好ましい。
【００５５】
ＦＡＳは、一般的に構造式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）で表される。ここでｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子などの加水分解基である。またＲはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙの（ここでｘは０以上１０以下の整数を、ｙは０以上４以下の整数を表す）構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。Ｘで表される加水分解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応してシロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に（ＣＦ３）等のフルオロ基を有するため、基板等の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質する。
【００５６】
また基板Ｗの表面処理方法としては、上記自己組織化膜の形成に限定されず、例えば基板Ｗにプラズマ照射する方法や、所望の撥液性を有するフィルムを基板Ｗ上に貼着する方法も適用できる。プラズマ処理に用いるガス種は、基板Ｗの材質等に応じて適宜選択すればよいが、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等を例示することができる。また撥液性を有するフィルムとしては、４フッ化エチレン加工されたポリイミドフィルム等を例示でき、このフィルムの撥液性の程度は１７０ｎｍ〜４００ｎｍ程度の波長の紫外光を照射したり、オゾン雰囲気に曝すことで調整できる。
【００５７】
本実施形態の場合、例えば基板Ｗ上に、フルオロアルキルシランの単分子膜を形成すればよい。この単分子膜は、たとえば受容層表面に波長２５４ｎｍの紫外線を１０ｍＷ／ｃｍ２で１０分間照射して洗浄した４インチ角基板と、パーフルオロ、１、１、２、２、テトラヒドロデシルトリエトキシシラン０．１ｇとを容積１０リットルの密閉容器に入れて、１２０℃にて２時間熱処理を行なうことによって形成することができる。
【００５８】
基板Ｗ上への吐出配置に供する液状体としては、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液が用いられ、ここで用いる導電性微粒子は、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル等を含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超電導体の微粒子、あるいは炭素粒子などが用いられる。またこれら導電性微粒子については、分散性を向上させるためその表面に有機物などをコーティングして使用することもできる。このようなコーティング剤としては、例えばキシレン、トルエン等の有機溶剤やクエン酸溶液等が挙げられる。また導電性微粒子の粒径は１ｎｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、後述する液滴吐出装置のヘッドのノズルの目詰まりが起こりやすく、液滴吐出法による吐出が困難になるからである。また、１ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーテイング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となるからである。
【００５９】
導電性微粒子を含有する液状体の分散媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高いと、吐出後に分散媒または溶媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが困難となるからである。また、分散媒または溶媒の蒸気圧は０．００１ｍｍＨｇ以上５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上６６５０Ｐａ以下）であるのがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高いと、液滴吐出法で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こり易く、安定な吐出が困難になるからである。一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い分散媒または溶媒の場合には、乾燥が遅くなって膜中に分散媒または溶媒が残留しやすくなり、後工程の熱及び／又は光処理後に良質の導電膜が得られにくくなる。
【００６０】
使用する分散媒としては、前記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。そのような分散媒として、具体的には、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、有機金属化合物の溶解性、また液滴吐出法への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、さらに好ましい分散媒または溶媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒または溶媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用することができる。
【００６１】
前記導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度としては、１質量％以上８０質量％以下とするのが好ましく、所望の導電性膜の膜厚に応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な膜が得にくくなる。
このようにして調整された前記導電性微粒子を含有する液状体は、その表面張力が０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲であるのが好ましい。液滴吐出法にて液状体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えると、ノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため、吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるからである。
【００６２】
表面張力を調整するため、前記液状体には、基板Ｗとの接触角を過度に低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、液状体の基板への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。前記液状体は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでいても差し支えない。
【００６３】
前記液状体の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましい。液滴吐出法にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるからである。
【００６４】
＜２．熱処理工程＞
図５（ｂ）に示したような導電性微粒子の集合体４４を形成したならば、係る集合体４４に熱処理を施すことで、導電性微粒子同士、すなわち集合体４４同士を焼結し、図５（ｃ）に示すような導電性微粒子の焼結体４５を形成する。
このような熱処理、すなわち焼結処理としては、通常は大気中で行うが、必要に応じて窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。熱処理の処理温度としては、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。例えば、有機物からなるコーティング剤を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなど耐熱性の低い基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行なうのが好ましい。
【００６５】
本実施形態の場合、熱処理手段としてヒータ１１５を備えているので、例えば赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができるヒータ１１５により光照射を行うことで上記熱処理を行うことができる。また、載置台１０４に加熱手段を設けている場合には、この加熱手段と協働して熱処理を行うようにすることもでき、場合によっては載置台１０４の加熱手段のみで集合体４４の熱処理（焼結）を行ってもよい。ヒータ１１５を構成する上記光源は、一般的には出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
【００６６】
尚、本実施形態では、インクジェットヘッド１０からの液状体の吐出を、着弾後の液滴４２が、隣り合う液滴４２同士で互いに接するようにして行っているが、このように互いに接するように配置すると、基板表面と液滴の接触角が大きい（例えば６０[ｄｅｇ]以上）場合には、隣接した液滴によって後から配置された液滴が引っ張られて基板上で移動してしまい、ライン状にならない場合がある。そのような場合には、隣り合う液滴が接することなく、多少の隙間をあけてライン状に吐出し、乾燥工程を経て前述の液滴を乾燥させた後、既存の乾燥された液滴の間を埋めるように二度目の吐出（重ね塗り）を行ってもよい。この乾燥工程としては、液滴中の導電性微粒子が互いに結合しない温度、すなわち焼結しない温度とする。また、この工程は中間に乾燥工程をはさみながら何度も繰り返してもよい。必要な膜厚になるまで中間乾燥と重ね塗を繰り返した後、微粒子集合体に対して最終的な焼結を行い、導電体微粒子の焼結体を形成する。
【００６７】
＜３．基材加圧工程＞
基板Ｗ上に導電性微粒子の焼結体４５が形成されたならば、基板Ｗを図４に示した基材加圧装置５０の載置台５１に載置するともに固定支持する。そして、図５（ｄ）に示すように、基板Ｗ上に配設されている加圧ロール４０の加圧面部４０ａを基板Ｗ上の焼結体４５と当接させて加圧する。その後、加圧状態を維持しつつ加圧ロール４０を基板Ｗ上で回転移動させることで、焼結体４５を均一に加圧する。このように焼結体４５に対する加圧を行うことで、集合体４４を焼結した際の微粒子同士の結合をより強固なものとすることができ、もって配線抵抗が低減された配線パターン４８（図５（ｅ））を得ることができる。
【００６８】
図６は、この基材加圧工程による作用を説明するための断面工程図である。先に記載のように、膜パターン形成装置１００において基板Ｗ上に滴下された液滴４２には、図６（ａ）に示すように導電性微粒子４９が分散されており、この液滴４２により基板Ｗ上に形成された集合体４４を焼結することで、図６（ｂ）に示す焼結体４５が得られる。本発明を含む導電性微粒子を焼結して導電性膜を得る方法では、サブミクロンオーダー（例えば３０ｎｍ程度）の微小粒径の導電性微粒子４９が、その融点以下の低温でも容易に互いに結合して焼結体を形成することを利用して導電膜の形成を行うようになっている。しかし、焼結の進行に伴い焼結体を構成する粒子４９ａの粒径が大きくなり、その粒径がある程度の大きさ（０．５〜２μｍ程度）になると、他の粒子４９ａと結合しなくなり、微粒子同士は単に接触しているだけの状態となる。そのために、液相法で形成した配線がスパッタ法や蒸着法などににより形成した配線に比して高抵抗になると考えられる。そこで本発明では、形成した焼結体４５を加圧ロール４０により加圧することで焼結体４５内部の微粒子同士の結合をより強固なものとし、図６（ｃ）に示すように、導電性微粒子を焼結してなる粒子４９ａが緻密に充填された配線パターン４８を得るようになっている。
【００６９】
図５（ｄ）に示す基材加圧工程において、加圧ロール４０の加圧力は、１ｋｇ／ｃｍ２以上とすることが好ましい。１ｋｇ／ｃｍ２未満では、焼結体４５を構成する粒子４９ａの結合が十分なものとならず、低抵抗の配線パターン４８が得られなくなる。また上記加圧力としては、５ｋｇ／ｃｍ２以上が好ましく、１０ｋｇ／ｃｍ２以上とすることがより好ましい。すなわち、当該基材加圧工程では、基板Ｗや焼結体４５が損傷しない範囲で高い圧力を印加することが好ましい。
また、加圧ロール４０による加圧は複数回繰り返して行ってもよく、加圧を繰り返すことで焼結体４５の低抵抗化が促進され、より高品質の配線パターン４８を得ることが可能になる。
【００７０】
また、図５（ｄ）に示す基材加圧工程では、図４に示した載置台５１に備えられた基材加熱手段により基板Ｗを加熱しつつ上記加圧処理を行うことが好ましい。あるいは加圧ロール４０に加熱手段を内蔵し、所定温度に加熱した加圧ロール４０により焼結体４５に対する加圧を行うこともできる。このときの加熱温度としては、２００℃以下とすることが好ましく、より好ましくは１５０℃以下である。２００℃を超える温度に加熱しても、配線パターンを低抵抗化する効果はほとんど変わらず、基板Ｗの材質によっては加熱できない場合もある。
【００７１】
このように、本実施形態の導電性膜の形成方法によれば、基板Ｗ上に配した液状体を焼成して焼結体４５を得た後、係る焼結体４５を加圧することにより配線パターン４８を形成するので、得られた配線パターン４８は、図６（ｃ）に示したように導電性微粒子が結合した粒子４９ａがより強固に結合したものとなり、その結果、配線パターン４８の低抵抗化（低インピーダンス化）を実現することが可能になっている。また従来のスパッタ法や蒸着法などのように大掛かりな成膜装置やパターニング装置を必要とせず、低コストに配線パターンの形成が可能である。
【００７２】
ここで、本発明に係る導電性膜の形成方法では、上記基材加圧工程に先立ち、基材加圧工程による焼結体４５の損傷を防止するために、図７に示すような焼結体４５上に保護層を設ける工程を設けることもできる。図７には、インクジェットヘッド５２から、保護層形成材料の液状体５６を吐出して基板Ｗ上の焼結体４５上に滴下し、焼結体４５のみを覆う保護層５７を形成する場合について図示している。
また上記保護層５６は、焼結体４５（配線パターン４８）の酸化や短絡を防止するものとしても機能する。
【００７３】
この保護層５７としては、例えば、ソルダーレジスト等を用いることができる。また本例では保護層５７を焼結体４５上に選択的に配置しているが、スピンコート法などにより基板Ｗの全面に保護層５７を形成することもできる。このように保護層５７を基板Ｗの全面に形成する場合に、機能性フィルムを用いることで、さらに保護層５７上に異なる配線パターンを形成することが可能になり、多層配線基板にも容易に対応できるようになる。
【００７４】
また、上記実施の形態では、基材加圧工程において、加圧ロール４０を備えた基材加圧装置５０を用いる場合について説明したが、同基材加圧工程では、図８に要部の斜視構成図を示す基材加圧装置６０を用いることもできる。図８に示す基材加圧装置６０は、対向配置された一対の加圧板６１，６３と、これらの加圧板６１，６３をそれぞれの背面側で支持する支持体６２，６４とを主体として構成されており、図示で下側に配置された加圧板６３は、基板Ｗを固定支持可能に構成され、図示上側に配置された加圧板６１は、支持体６２の上下動作により基板Ｗをその厚さ方向に任意の圧力にて加圧することができるようになっている。
【００７５】
図８に示す基材加圧装置６０を用いることで、基板Ｗ上に形成された焼結体４５に対して、面内で均一な圧力を印加することができ、また印加した圧力を所定時間維持することが可能である。さらには、加圧板６１，６３のいずれか又は両方に基板Ｗを加熱するための加熱手段を設けておけば、焼結体４５を加熱しつつ加圧することができ、低抵抗の配線パターンを効率よく迅速に形成することが可能である。この基材加圧装置６０を用いた場合にも、焼結体４５への加圧力は、１ｋｇ／ｃｍ２以上とすることが好ましく、より好ましくは５ｋｇ／ｃｍ２以上、さらに好ましくは１０ｋｇ／ｃｍ２以上である。
【００７６】
またさらに、上記基材加圧工程では、図９に示す基材加圧装置７０も適用することが可能である。この基材加圧装置７０は、先の基材加圧装置５０と同様の加圧ロール４０を備えるとともに、この加圧ロール４０と略平行に配置された搬送ロール（基材搬送手段）４０Ｘを備えたものとなっている。そして、これら加圧ロール４０と搬送ロール４０Ｘとの間に、焼結体４５が形成された基材Ｗを挿入し、搬送ロール４０Ｘにより基板Ｗを移動させつつ焼結体４５を加圧ロール４０により押圧することで、焼結体４５を構成する粒子の緻密化を行い、低抵抗の配線パターン４８を得るようになっている。この基材加圧装置７０によれば、回転支持された２つのロール４０，４０Ｘ間に基板Ｗを挿入するのみで焼結体４５に対する加圧を容易かつ迅速に行うことができ、製造効率の点でも特に優れたものである。
【実施例】
【００７７】
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するとともに、本発明の効果を明らかなものとする。
【００７８】
（配線抵抗評価試験）
本例では、図１に示した膜パターン形成装置１００により基板Ｗ上に導電性微粒子の焼結体４５を形成した後、図４に示した基材加圧装置５０により加圧して配線パターン４８を形成し、加圧による配線抵抗の低減効果について検証した。
【００７９】
以下、サンプルの作製手順を図５に示した工程に沿って説明する。
図５（ａ）に示すように、銀微粒子分散液の液滴４２を基板Ｗ上にライン状にインクジェット吐出した。この銀微粒子分散液は次のようにして調製した。まず、硝酸銀９０ｍｇを水５００ミリリットルに溶解した後、１００℃に加熱し、攪拌しながら更に１％濃度のクエン酸ナトリウム水溶液１０ミリリットルを加えそのまま８０分間沸騰させた。これによって凝集を防止するためのクエン酸で周囲を覆われた銀コロイドが、水溶液中に分散した液状体を得た。この銀コロイドの平均粒径は３０ｎｍであった。この液体を遠心分離で濃縮した後、再び水と表面張力調整剤を加えてインク化し、粘度を２ｃｐに、表面張力を２８Ｎ／ｍに調整し、インクジェットヘッド１０で吐出できるようにした。
基板Ｗとしては、１０ｃｍ×１０ｃｍの４フッ化エチレン加工が施されたポリイミドフィルムを用いた。フィルムに対する銀微粒子分散液の接触角はおよそ９０[ｄｅｇ]であったため波長２５４ｎｍ、強度１０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２分間照射して、接触角を調整した。その結果、フィルムに対する銀微粒子分散液の接触角はおよそ４０[ｄｅｇ]となった。
吐出は、一つのノズルのみを用いて行い、全吐出工程を通じて吐出電圧１５Ｖで吐出した。その際の液滴の基板着弾後の直径はおよそ５０μｍであった。そして、液滴が互いに繋がるようにピッチを調整して一直線状に吐出した。その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。これにより、図５（ｂ）に示すような、液滴の直径と同じ線幅５０μmを維持した、良好な形状の導電性微粒子の集合体４４を得た。
【００８０】
続いて、上記にて得られた集合体４４を３００℃で３０分間焼成し、図５（ｃ）に示すような銀光沢を有する焼結体４５を得た。膜厚は２μmであった。その後、図４に示した基材加圧装置５０により、図５（ｄ）に示す如く、基板Ｗ上の焼結体４５に対して加圧ロール４０を５０ｋｇｆで押圧しながら回転移動させて加圧を行い、図５（ｅ）に示す配線パターン４８を得た。加圧ロール４０としては、直径ｒＲが３ｃｍ、幅ｗＲが１０ｃｍであるステンレス製の加圧面部４０ａが設けられたものを用いた。また加圧ロール４０を基材Ｗ上で複数回往復させて焼結体４５を加圧したサンプル、並びに比較のための加圧を行わないサンプルについても併せて作製した。
さらに、基材加圧装置５０の載置台５１により基板Ｗを１５０℃に加熱した状態で上記加圧工程を行ったものとして、加圧回数の異なる複数種のサンプルを作製した。
【００８１】
図１０は、上記手順により作製した配線パターンの抵抗値測定結果を示すグラフであり、横軸は加圧ロール４０による加圧回数、縦軸は抵抗値を示している。同グラフに示すように、加圧ロール４０により焼結体４５を加圧することで配線抵抗を３０％以上低減することができ、さらに基板Ｗを１５０℃に加熱した状態で加圧を行うことにより、加圧しないものに比して配線抵抗を４０％以上低減することができる。また加圧ロール４０による加圧の有無により配線抵抗は顕著に変化するが、加圧回数を増やしても配線抵抗はさほど低下しないことから、加圧ロール４０の加圧回数は数回程度でよく、係る加圧処理を製造工程に加えたとしても、配線パターンの形成に要する時間には大きく影響しないと考えられる。
【００８２】
以下、本発明の実施例として、先の実施形態を備えた配線基板、電気光学装置、並びに電子機器を示し、図面を参照しつつ説明する。
【００８３】
（配線基板）
次に、本発明の配線基板は、上記形成方法により形成される配線パターン（導電性膜）４８を配線として有したものである。図１１は、このような配線基板を多層配線基板に適用した場合の一実施例であり、同図に示す多層配線基板は、基板Ｗ上に、先の配線パターン４８からなる配線１３１が形成されるとともに、この配線１３１上に絶縁層１３２、配線１３３が積層形成されたものである。
配線１３１には、これの上に連続した状態で導電性のポスト１３５が形成されている。また、絶縁層１３２は、このポスト１３５の上面を覆うことなく、このポスト１３５の周辺を埋め込む状態で、配線３１上を覆ったものとなっている。そして、この絶縁層１３２およびポスト１３５の面上には、先の配線パターン４８の形成と同様の方法により、配線１３３が形成されている。
ここで、配線１３３の形成に際しては、その下側に形成されたポスト１３５を介して配線１３１に導通させるべく、該配線１３３の一部がポスト１３５の直上に位置するようにして形成する。すなわち、液滴吐出ヘッド１０より液滴４２をポスト１３５の直上位置に吐出し、配線１３３を形成するようにする。これにより、形成された配線１３３が、その下側に形成された導電部１３６およびポスト１３５を介して、配線１３１に導通したものとなる。
【００８４】
尚、図１１では下層の配線１３１と上層の配線１３３とからなる２層配線としたが、配線１３３上にさらに絶縁層及びポスト、配線をこの順に積み上げることにより、３層以上の多層配線基板を形成することができる。
【００８５】
（電気光学装置）
＜液晶装置＞
次に、本発明の電気光学装置の一例である液晶装置について説明する。図１２は、本実施例に係る液晶装置の第１基板上の信号電極等の平面レイアウトを示すものである。本例に係る液晶装置は、この第１基板と、走査電極等が設けられた第２基板（図示せず）と、第１基板と第２基板との間に封入された液晶（図示せず）とから概略構成されている。
【００８６】
図１２に示すように、第１基板３００上の画素領域３０３には、複数の信号電極３１０…が多重マトリクス状に設けられている。特に各信号電極３１０…は、各画素に対応して設けられた複数の画素電極部分３１０ａ…とこれらを多重マトリクス状に接続する信号配線部分３１０ｂ…とから構成されており、Ｙ方向に伸延している。
また、符号３５０は１チップ構造の液晶駆動回路で、この液晶駆動回路３５０と信号配線部分３１０ｂ…の一端側（図中下側）とが第１引き回し配線３３１…を介して接続されている。
また、符号３４０…は上下導通端子で、この上下導通端子３４０…と、図示しない第２基板上に設けられた端子とが上下導通材３４１…によって接続されている。また、上下導通端子３４０…と液晶駆動回路３５０とが第２引き回し配線３３２…を介して接続されている。
【００８７】
本実施例では、上記第１基板３００上に設けられた信号配線部分３１０ｂ…、第１引き回し配線３３１…、第２引き回し配線３３２…が、各々先の実施形態に係る膜パターン形成装置１００及び基材加圧装置５０を用い、同実施形態に係る導電性膜形成方法によって形成されている。
本実施例の電気光学装置では、先に記載の本発明の製造方法を適用して形成された低インピーダンスの引き回し配線３３１…、３３２…を備えているので、配線を狭小化しても信号遅延等を生じ難く、画素の高精細化、及び狭額縁化に容易に対応することが可能になっている。
【００８８】
＜プラズマ型表示装置＞
次に、本発明の電気光学装置の他の例であるプラズマ型表示装置について説明する。図１３は本実施例のプラズマ型表示装置５００の分解斜視図を示す。この実施例のプラズマ型表示装置５００は、互いに対向して配置されたガラス基板５０１とガラス基板５０２と、これらの間に形成された放電表示部５１０とから概略構成される。
放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されてなり、複数の放電室５１６のうち、赤色放電室５１６（Ｒ）、緑色放電室５１６（Ｇ）、青色放電室５１６（Ｂ）の３つの放電室５１６が対になって１画素を構成するように配置されている。前記（ガラス）基板５０１の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極５１１が形成され、それらアドレス電極５１１と基板５０１の上面とを覆うように誘電体層５１９が形成され、更に誘電体層５１９上においてアドレス電極５１１、５１１間に位置して各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。なお、隔壁５１５においてはその長手方向の所定位置においてアドレス電極５１１と直交する方向にも所定の間隔で仕切られており（図示略）、基本的にはアドレス電極５１１の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極５１１と直交する方向に延設された隔壁により仕切られる長方形状の領域が形成され、これら長方形状の領域に対応するように放電室５１６が形成され、これら長方形状の領域が３つ対になって１画素が構成される。また、隔壁５１５で区画される長方形状の領域の内側には蛍光体５１７が配置されている。蛍光体５１７は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもので、赤色放電室５１６（Ｒ）の底部には赤色蛍光体５１７（Ｒ）が、緑色放電室５１６（Ｇ）の底部には緑色蛍光体５１７（Ｇ）が、青色放電室５１６（Ｂ）の底部には青色蛍光体５１７（Ｂ）が各々配置されている。
【００８９】
次に、前記ガラス基板５０２側には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数の透明導電性膜からなる表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成されるとともに、抵抗の高い表示電極５１２を補うために表示電極５１２上にバス電極５１２ａが形成されている。またこれらを覆って誘電体層５１３が形成され、更にＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。
そして、前記基板５０１とガラス基板５０２の基板２が、前記アドレス電極５１１…と表示電極５１２…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされ、基板５０１と隔壁５１５とガラス基板５０２側に形成されている保護膜５１４とで囲まれる空間部分を排気して希ガスを封入することで放電室５１６が形成されている。なお、ガラス基板５０２側に形成される表示電極５１２は各放電室５１６に対して２本ずつ配置されるように形成されている。
上記アドレス電極５１１と表示電極５１２は図示略の交流電源に接続され、各電極に通電することで必要な位置の放電表示部５１０において蛍光体５１７を励起発光させて、カラー表示ができるようになっている。
【００９０】
本実施例では、上記アドレス電極５１１、表示電極５１２、およびバス電極５１２ａが、各々上記実施形態に係る膜パターン形成装置１００及び基材加圧装置５０を用いて、同実施形態に係る導電性膜の形成方法によって形成されている。本実施例によれば、低インピーダンスの本発明に係る配線パターンを備えているため、細線化の要請も効率的に満たすことができ、高性能化が可能な表示装置が得られる。尚、本発明に係る電気光学装置は、液晶装置、プラズマ型表示装置に限られるものではなく、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等も含むものである。
【００９１】
（電子機器）
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図１４（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１４（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は先の電気光学装置を備えた表示部を示している。図１４（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１４（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は先の電気光学装置を備えた表示部を示している。図１４（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１４（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は先の電気光学装置を備えた表示部を示している。
図１４の（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記した電気光学装置を備えたものであるので、配線類の抵抗が低く、従って細線化の要請も効率的に満たすことができる。またこれにより、装置の高性能化が可能である。
尚、本実施例では、上記各電子機器が先の電気光学装置を備えるものとしたが、本発明に係る導電性膜、及びその形成方法の適用範囲は、電子機器の表示部に用いられる電気光学装置に限られず、プリント基板の引き回し配線等にも好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は、実施形態に係る膜パターン形成装置の斜視構成図。
【図２】図２は、同、インクジェットヘッドの斜視構成図。
【図３】図３は、同、インクジェットヘッドの断面構成図。
【図４】図４は、同、基材加圧装置を示す斜視構成図。
【図５】図５は、実施形態に係る導電性膜の製造工程図。
【図６】図６は、同、基材加圧工程の作用を説明するための断面工程図。
【図７】図７は、同、保護層の形成工程を示す斜視構成図。
【図８】図８は、基材加圧装置の他の構成例を示す斜視構成図。
【図９】図９は、基材加圧装置のさらに他の構成例を示す側断面構成図。
【図１０】図１０は、実施例に係る配線抵抗の測定結果を示すグラフ。
【図１１】図１１は、実施例に係る配線基板の断面構成図。
【図１２】図１２は、実施例に係る液晶装置の平面構成図。
【図１３】図１３は、実施例に係るプラズマ型表示装置の分解斜視構成図。
【図１４】図１４は、実施例に係る電子機器を示す斜視構成図。
【符号の説明】
【００９３】
１００…膜パターン形成装置、１０…インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）、５０，６０，７０…基材加圧装置、４０…加圧ロール（加圧部材）、４０ａ…加圧面部、４０Ｘ…搬送ロール（基材搬送手段）、６１，６２…加圧板、４４…集合体、４５…焼結体（微粒子結合体）、４８…配線パターン（導電性膜）、Ｗ…基板（基材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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